Компьютерное моделирование диффузии в смеси идеальных газов с учетом зависимости коэффициента диффузии от энтропии смешения в программном комплексе Wolfram Mathematica
Abstract
Цели. Целью работы является компьютерное моделирование диффузии в смеси идеальных газов с учетом зависимости коэффициента диффузии от энтропии смешения согласно модели, предложенной одним из авторов статьи, в программном комплексе Wolfram Mathematica.
Методы. Для численного решения одномерной задачи использовалась встроенная функция NDSolveValue в Wolfram Mathematica и решатель, заданный по умолчанию; для численного решения двумерной задачи – та же функция, для которой в качестве решателя был задан метод прямых.
Результаты. Получены результаты компьютерного моделирования диффузии в смеси идеальных газов с учетом зависимости коэффициента диффузии от энтропии смешения для двух задач в одномерной постановке и одной задачи в двумерной постановке.
Заключение. Проведенные исследования и полученные решения при компьютерном моделировании диффузии в смеси идеальных газов с учетом зависимости коэффициента диффузии от энтропии смешения свидетельствуют о том, что для решения задач в области компьютерного моделирования смешения газов в современных программных средствах может применяться математическая модель, альтернативная популярным современным моделям, основанным на описании гидродинамических свойств газов и энтальпии смешения, а также другим энтропийным моделям.
About the Authors
Павел ШалькевичBelarus
Николай Шилов
Николай Гринчик
References
1. Draganov, B.H. Dinamika diffuzii vrednyh vybrosov v atmosfere / B. H. Draganov // Al'ternativnaya energetika i ekologiya. – 2014. – № 15 (155). – S. 122-125.
2. Prohorov, A. V. Diffuzionnaya model' rasprostraneniya vybrosov v atmosfere // A. V. Prohorov // Aktual'nye problemy gumanitarnyh i estestvennyh nauk. – 2010. – № 12. – S. 61-62.
3. Grinchik, N.N., Zayac, G.M. Diffuziya v smesi ideal'nyh gazov s uchetom zavisimosti koefficienta diffuzii ot entropii smesheniya / N. N. Grinchik, G. M. Zayac // XXI Mezhdunarodnaya nauchnaya konferenciya po differencial'nym uravneniyam (Eruginskie chteniya – 2023): materialy konf.: v 2 ch. / In-t mat. nac. akad. nauk Belarusi, Belorus. gos. un-t, Belorus.-Ros. un-t; redkol.: V. V. Amel'kin [i dr.]. – Mogilev: Belorus.-Ros. un-t, 2023. – Ch. 2. – 169 c. – Mogilev, 2023. – S. 81-83.
4. Gibbs, Dzh. V. Termodinamicheskie raboty / Dzh. V. Gibbs. – M. – L.: Gostekhizdat, 1950. – 492 c.
5. Ejnshtejn, A. Sobranie nauchnyh trudov, t. 3 / A. Ejnshtejn. – M.: Nauka, 1966. – 632 c.
6. Numerical simulation of shock wave structure in nitrogen / T. Elizarova T., A. Khokhlov, S. Montero // Physics of Fluids. – 2007. – vol. 19, –№ 6. – 068102 (4 pages).
7. CFD study of gas mixing efficiency and comparisons with experimental data / E. Roj, M. Dmoch // 17th European Symposium on Computer Aided Process Engineering – ESCAPE17. – 2007. – P. 1–6.
8. Numerical insights into gas mixing system design for energy conversion processes / M. Klevs, G. Zageris, A. A. Ziemelis, V. Dzelme [et al.] // Latvian journal of physics and technical sciences. – 2023. – № 6. – P. 44–59.
9. Spravochnik po fizike dlya inzhenerov i studentov vuzov / B. M. YAvorskij, A. A. Detlaf, A. K. Lebedev ; nauch red. A. K. Lebedev — 8-e izd., pererab. i ispr. — M.: Oniks, 2006.— 1056 s.
10. Klinov, A.V., Anashkin, I.P., Minibaeva, L.R. Molekulyarnoe modelirovanie koefficientov diffuzii gazov v polimerah / Klinov A.V., Anashkin I.P., Minibaeva L.R. // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. – 2017, № 19. – S. 57-59.
11. Paskar', S. Yu. Anomal'naya diffuziya ideal'nogo gaza v geologicheskoj srede s fluktuiruyushchimi svojstvami / S. Yu. Paskar' // Neft' i gaz - 2020 : Sbornik trudov 74-j Mezhdunarodnoj molodezhnoj nauchnoj konferencii, Moskva, 28 sentyabrya – 04 2020 goda. – Moskva: Rossijskij gosudarstvennyj universitet nefti i gaza (nacional'nyj issledovatel'skij universitet) imeni I.M. Gubkina, 2020. – S. 296-302.
Review
For citations:
, , . Informatics. 2024;21(4):46-57.
Email this article 